Qu'est-ce qu'un transistor à effet de champ?
Un transistor à effet de champ (FET) est un composant électronique couramment utilisé dans les circuits intégrés. Il s’agit d’un type de transistor unique offrant une tension de sortie variable en fonction de l’entrée. Cela contraste avec les transistors à jonction bipolaire (BJT) qui sont conçus pour avoir des états marche et arrêt en fonction du flux de courant. Le transistor MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor) à effet de champ (MOSFET) est le type de FET le plus utilisé, il est fréquemment intégré dans la conception de la mémoire informatique, car il offre une vitesse supérieure avec une consommation d'énergie inférieure à celle des BJT.
Les transistors ont de nombreuses caractéristiques et fonctions différentes pour les circuits pour lesquels ils ont été conçus. Les transistors organiques à effet de champ (OFET) sont construits sur un substrat de couche organique, qui est généralement une forme de polymère. Ces transistors ont des qualités flexibles et biodégradables et sont utilisés dans la fabrication d'éléments d'affichage vidéo à base de plastique et de feuilles de cellules solaires. Un autre type de variation de FET est le transistor à effet de champ à jonction (JFET), qui agit comme une forme de diode dans un circuit, ne conduisant le courant que si la tension est inversée.
Les transistors à effet de champ à nanotubes de carbone (CNTFET) sont une forme de transistor expérimental à effet de champ qui sont construits sur des nanotubes de carbone uniques au lieu d'un substrat de silicium typique. Cela les rend environ 20 fois plus petits que les transistors les plus petits pouvant être fabriqués avec la technologie conventionnelle à couches minces. Leur promesse est d'offrir des vitesses de traitement informatique beaucoup plus rapides et une plus grande mémoire à moindre coût. Ils ont été démontrés avec succès depuis 1998, mais des problèmes tels que la dégradation des nanotubes en présence d'oxygène et la fiabilité à long terme sous des contraintes de température ou de champ électrique les ont maintenus expérimentaux.
Parmi les autres types de transistors à effet de champ couramment utilisés dans l'industrie, citons les transistors à grille, tels que le transistor bipolaire à porte isolée (IGBT), qui peut gérer des tensions allant jusqu'à 3 000 volts et servir de commutateurs rapides. Ils ont diverses applications dans de nombreux appareils modernes, systèmes de voitures et de trains électriques, ainsi que dans les amplificateurs audio. Les FET en mode épuisé sont un autre exemple de variation de la conception des FET. Ils sont souvent utilisés en tant que capteurs à photons et amplificateurs de circuit.
Les nombreux besoins complexes des équipements informatiques et électroniques continuent de favoriser une diversification dans la conception du fonctionnement des transistors et dans les matériaux à partir desquels ils sont construits. Le transistor à effet de champ est un composant fondamental dans pratiquement tous les circuits. Le principe du transistor à effet de champ a été breveté pour la première fois en 1925, mais de nouveaux concepts d'utilisation de cette idée sont constamment créés.